(57)【要約】【課題】  安定した樹脂接合を行うことができ、また絶縁型スイッチング電源による作動を可能としたレーザ加工装置を提供することを目的とする。【解決手段】  Ｅ／Ｏ変換回路３３から高速強度変調をかけた動作電流をフォトカプラ３２へ出力することにより、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３から高速強度変調をかけたレーザ光が出力され、また光出力の変動がフォトダイオード２８によりフィードバックされ周囲温度の変動に伴う光出力の変動が補償されるため、融点と分解溶融点との温度差が小さい樹脂に対して、安定した樹脂接合を行うことができる。【選択図】          図３
2005349430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点と分解溶融点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光を光軸センタを中心に出射するワンチップ半導体レーザ光源と、前記ワンチップ半導体レーザ光源より照射される前記レーザ光の強度を制御するレーザ駆動回路を設けるレーザ加工装置であって、
前記レーザ駆動回路は、
前記ワンチップ半導体レーザ光源からレーザ発振された前記レーザ光を受光して電気信号に変換する光変換素子と、
発光素子と受光素子とから形成され、前記受光素子が前記光変換素子と直列に接続され、光変換素子とともに前記ワンチップ半導体レーザ光源に並列に接続された電気−光変換素子と、
前記ワンチップ半導体レーザ光源に供給する電流を制御する前記ワンチップ半導体レーザ光源の駆動素子と、
前記光変換素子と前記電気−光変換素子の前記受光素子との接続点に接続され、前記レーザ光の変化に伴う前記光変換素子の電気信号の変化に起因する前記接続点の電圧の変化により、前記駆動素子を駆動して前記レーザ光の強度を制御する出力制御回路
を備え、
前記レーザ光の強度の指令データとして前記電気−光変換素子の発光素子に高速強度変調をかけた動作電流を入力して、前記受光素子を介して前記接続点の電圧を変化させ、この接続点の電圧の変化により前記出力制御回路により前記駆動素子を駆動させ、前記レーザ光の強度の指令データに基づいて前記ワンチップ半導体レーザ光源から出力されるレーザ光を高速強度変調すること
を特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
外部からの前記レーザ光の強度の指令データに応じて、前記電気−光変換素子の前記発光素子へ高速強度変調をかけた前記動作電流を出力して、前記発光素子を駆動する指令回路を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記高速強度変調は、
光出力を短時間で、最高値である融点まで上昇させているとともに、最低値である分解溶融点以下まで下降させていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記ワンチップ半導体レーザ光源に印加される電圧を所定の値まで徐々に上昇させながら出力するスロースタート回路を設けたこと
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
筒状に形成された金属製の本体を備え、前記本体内に前記レーザ駆動回路を設けたこと
を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記光変換素子を、前記本体内で、前記ワンチップ半導体レーザ光源のファースト方向レーザ光の前記光軸センタを中心としたビーム拡散角において３０°〜９０°の範囲内に配置したこと
を特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばレンズを鏡筒内に嵌め込むレンズ固定装置に使用され、樹脂接合等を行うレーザ加工装置、特にその駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記レーザ加工装置の駆動回路が、たとえば非特許文献１に開示されている。
この開示されたレーザ加工装置の駆動回路を図９に示す。
図９に示すように、内蔵フォトダイオード（ＰＤ）とレーザ素子（ＬＤ）とから構成される半導体レーザと、レーザ光出力を調整するための可変抵抗ＲＶなどを備え、内蔵フォトダイオードからのモニタ電流により光出力を制御するＣＷ（連続）動作ＡＰＣ回路により形成されており、このＡＰＣ回路の制御により温度の変化にかかわらず、一定のレーザ光出力を得ることができるように形成されている。
【０００３】
この構成のもと、レーザ光出力の調整は、まず可変抵抗ＲＶを最大値に調整し、電源の出力レベルを徐々に規定電圧まで上昇し、その後、光パワーメータなどを用いて光出力をモニタしながら、可変抵抗ＲＶを小さく調整して半導体レーザからのレーザ光出力を増大させることにより行われる。
【非特許文献１】株式会社東芝発行「東芝半導体レーザ  Ｑ＆Ａマニュアル」、１９８９年、ｐ．１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来のレーザ加工装置の駆動回路の構成によると、レーザ光出力はＣＷ（連続）出力のために、動作ＡＰＣ回路の特性や半導体レーザの特性等によりレーザ光の強度が変動すると、融点と分解溶融点との温度差が小さい樹脂を接合する際、樹脂が分解されて接合できなくなるという問題がある。
【０００５】
また、電源として通常市販されている安価な絶縁型スイッチング電源を用いるとノイズが多いため、半導体レーザが破損する恐れがある。
そこで本発明は、安定した樹脂接合を行うことができ、さらに絶縁型スイッチング電源による作動を可能としたレーザ加工装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的を達成するために、本発明の請求項１記載のレーザ加工装置は、融点と分解溶融点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光を光軸センタを中心に出射するワンチップ半導体レーザ光源と、前記ワンチップ半導体レーザ光源より照射される前記レーザ光の強度を制御するレーザ駆動回路を設けるレーザ加工装置であって、前記レーザ駆動回路は、前記ワンチップ半導体レーザ光源からレーザ発振された前記レーザ光を受光して電気信号に変換する光変換素子と、発光素子と受光素子とから形成され、前記受光素子が前記光変換素子と直列に接続され、光変換素子とともに前記ワンチップ半導体レーザ光源に並列に接続された電気−光変換素子と、前記ワンチップ半導体レーザ光源に供給する電流を制御する前記ワンチップ半導体レーザ光源の駆動素子と、前記光変換素子と前記電気−光変換素子の前記受光素子との接続点に接続され、前記レーザ光の変化に伴う前記光変換素子の電気信号の変化に起因する前記接続点の電圧の変化により、前記駆動素子を駆動して前記レーザ光の強度を制御する出力制御回路を備え、前記レーザ光の強度の指令データとして前記電気−光変換素子の発光素子に高速強度変調をかけた動作電流を入力して、前記受光素子を介して前記接続点の電圧を変化させ、この接続点の電圧の変化により前記出力制御回路により前記駆動素子を駆動させ、前記レーザ光の強度の指令データに基づいて前記ワンチップ半導体レーザ光源から出力されるレーザ光を高速強度変調することを特徴としたものである。
【０００７】
また請求項２記載のレーザ加工装置は、請求項１に記載の発明であって、外部からの前記レーザ光の強度の指令データに応じて、前記電器−光変換素子の前記発光素子へ高速強度変調をかけた前記動作電流を出力して、前記発光素子を駆動する指令回路を備えたことを特徴としたものである。
【０００８】
そして請求項３記載のレーザ加工装置は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記高速強度変調は、光出力を短時間で、最高値である融点まで上昇させているとともに、最低値である分解溶融点以下まで下降させていることを特徴としたものである。
【０００９】
さらに請求項４記載のレーザ加工装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明であって、前記ワンチップ半導体レーザ光源に印加される電圧を所定の値まで徐々に上昇させながら出力するスロースタート回路を設けたことを特徴としたものである。
【００１０】
また請求項５記載のレーザ加工装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明であって、筒状に形成された金属製の本体を備え、前記本体内に前記レーザ駆動回路を設けたことを特徴としたものである。
【００１１】
そして請求項６記載のレーザ加工装置は、請求項５に記載の発明であって、前記光変換素子を、前記本体内で、前記ワンチップ半導体レーザ光源のファースト方向レーザ光の前記光軸センタを中心としたビーム拡散角において３０°〜９０°の範囲内に配置したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレーザ加工装置は、絶縁型の電気−光変換素子を備え、この電気−光変換素子の発光素子へ高速強度変調をかけた動作電流を出力し、ワンチップ半導体レーザ光源から出力されるレーザ光を高速強度変調することにより、融点と分解溶融点との温度差が小さい樹脂に対して、安定した樹脂接合を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置について、図面を参照しながら説明する。
このレーザ加工装置１１には、融点と分解溶融点または沸点との温度差が小さい物質に向けてこの物質を溶解させるライン状レーザ光Ｌを光軸センタ２２を中心に出射するワット級ワンチップ半導体レーザ１３と、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３より照射されるレーザ光Ｌの強度を制御するレーザ駆動回路３１が設けられている。
【００１４】
図１に本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置を用いたレンズ固定装置の概略図を示す。
図１において、１はレーザ加工対象物の鏡筒であり、この鏡筒１は、ファイバー強化された熱可塑性樹脂（融点と分解溶融点との温度差が小さい物質の一例；たとえば融点が２５０゜Ｃ、分解溶融点または沸点が３００゜Ｃの樹脂）で形成されており、内方にカメラ用レンズ５が嵌め込まれる孔部４と、この孔部４の周囲上部に形成され、内側にカメラ用レンズ５と当接するかしめ面２Ａを有し、孔部４に嵌め込まれたカメラ用レンズ５をかしめるためのかしめ部２とを設けている。またこの鏡筒１を前記かしめ部２が上向きとなるように固定する受け治具３が備えられている。なお、上記孔部４の径は、カメラ用レンズ５の径より僅かに大きく形成されており、カメラ用レンズ５が中心に配置されたとき、カメラ用レンズ５の両側面５Ａと孔部４の内壁面４Ａとの間に隙間６（約２０μｍ）ができるよう形成されている。
【００１５】
また、かしめ部２は、カメラ用レンズ５の側面５Ａの上端位置からかしめ部２の上端位置までの距離Ｋが、レーザ加工装置１によるかしめ部２の溶融を行ってもカメラ用レンズ５をかしめることが可能な距離（約１ｍｍ）となるよう形成されており、カメラ用レンズ５をかしめる際は、カメラ用レンズ５の側部の上端位置とかしめ部２の上端位置との中央部Ｘ位置（かしめ部の上端から約０．５ｍｍ）をレーザ光Ｌにより照射する。
【００１６】
図１において、１１は受け治具３の上方に配置されたレーザ加工装置であり、このレーザ加工装置１１は、図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記鏡筒１側が開放され筒状に形成された金属製の本体１２と、この本体１２内に２本の樹脂ねじ２１により絶縁フィルム（絶縁体の一例）１６を介して固定され、上記鏡筒１のかしめ部２を溶解させるレーザ光Ｌを光軸センタ２２を中心に出射する出射部２３を有する連続発振（ＣＷ）タイプのワット級ワンチップ半導体レーザ（ＬＤ）（ワンチップ半導体レーザ光源の一例）１３と、本体１２内で且つ鏡筒１とワット級ワンチップ半導体レーザ１３との間で光軸センタ２２上に配置され、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の出射部２３から出射されるレーザ光Ｌを集光させる非球面レンズ１４と、本体１２内で且つ開放された鏡筒１側で非球面レンズ１４を保持し、調整具により光軸センタ２２上における非球面レンズ１４の位置を可変可能としたレンズ保持部１５と、本体１２に配置され、外方から引き込まれた給電線２４により給電されて、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３を駆動するパワートランジスタ１７｛第１パワートランジスタ１７Ａ（Ｔｒ１），第２パワートランジスタ１７Ｂ（Ｔｒ２），第３パワートランジスタ１７Ｃ（Ｔｒ３），第４パワートランジスタ１７Ｄ（Ｔｒ４）｝と、本体１２内で且つ本体１２の後端部（鏡筒１とは反対の端部）に設けられた係合部２５からワット級ワンチップ半導体レーザ１３の近傍まで配置された水冷却配管２６と、本体１２内に配置され、給電線２４により給電される回路基板２７と、本体１２内に配置され、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３に接続されたプラス電源ラインに一端が接続され、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の出射部２３からレーザ発振されたレーザ光Ｌを受光するフォトダイオード（ＰＤ）（光変換素子の一例）２８などから構成されている。
【００１７】
また、図３に示すように、本体１２内には、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３、各パワートランジスタ１７、回路基板２７およびフォトダイオード２８によりレーザ駆動回路３１が形成されており、上記回路基板２７は、ＬＥＤ（発光素子の一例）３２Ａとフォトトランジスタ（受光素子の一例）３２Ｂとから形成され、フォトトランジスタ３２Ｂの一端がフォトダイオード２８の他端に接続され、フォトトランジスタ３２Ｂの他端が抵抗３９の一端に接続されるフォトカプラ（電気−光変換素子の一例）３２と、入力端子ＳＩＧから入力される外部からのレーザ光の強度の指令データに応じて、フォトカプラ３２のＬＥＤ３２Ａへ高速強度変調をかけた動作電流を出力してＬＥＤ３２Ａを駆動するＥ／Ｏ変換回路（指令回路の一例）３３と、フォトダイオード２８の他端とフォトカプラ３２のフォトトランジスタ３２Ｂとの一端との接続点であるＡ点に接続され、前記Ａ点とマイナス電源ライン間の電圧に基づいて第１パワートランジスタ１７Ａを駆動してワット級ワンチップ半導体レーザ１３の電流制御を行うＡＰＣ回路（出力制御回路の一例）３４と、入力端がプラス電源ラインと接続され、出力端がワット級ワンチップ半導体レーザ１３の一端と接続され、このワット級ワンチップ半導体レーザ１３に印加される電圧を所定の値まで徐々に上昇させながら出力するスロースタート回路３５と、第４パワートランジスタ１７Ｄのベースおよびマイナス電源ラインと接続され、過電流が流れた場合などに回路を保護するサーマルオーバーカレントシャットダウン３８などから形成されている。
【００１８】
なお、上記第１パワートランジスタ１７Ａ（駆動素子の一例）は、ベースがＡＰＣ回路３４と接続され、コレクタが抵抗３９の他端およびワット級ワンチップ半導体レーザ１３の他端と接続され、エミッタがマイナス電源ラインと接続されている。
【００１９】
また、上記ＡＰＣ回路３４は、例えばベースがＡ点と接続され、コレクタが第１パワートランジスタ１７Ａのベースおよび抵抗を介してマイナス電源ラインと接続され、エミッタがプラス電源ラインと接続されたトランジスタにより形成される。
【００２０】
また上記スロースタート回路３５は、一端がプラス電源ラインに接続され、他端がワット級ワンチップ半導体レーザ１３と接続された出力電圧調整素子（ダーリントン接続された第２，第３パワートランジスタ１７Ｂ，１７Ｃ）と、一端がプラス電源ラインに接続され、他端が第３パワートランジスタ１７Ｃのベースに接続された抵抗３６と、プラス端子が抵抗３６および第３パワートランジスタ１７Ｃのベースに接続された電解コンデンサ３７とから形成されている。
【００２１】
また、図２，図４に示すように、フォトダイオード２８を、本体１２内で、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３のファースト方向レーザ光Ｌの光軸センタ２２を中心としたビーム拡散角において３０°〜９０°の範囲内に配置、すなわち本体１２内におけるレーザ光Ｌの光軸センタ２２から３０°〜９０°上方に位置する場所にフォトダイオード２８を配置させており、このフォトダイオード２８は可視光カットフィルタを備えている。
【００２２】
このように、レーザ発振領域Ａ、すなわちＬＥＤモードでない領域にフォトダイオード２８を配置することにより、フォトダイオード２８がレーザ光Ｌ（戻光）の影響を受けることを回避している。
【００２３】
以下に、上記した実施の形態における作用を説明する。
まず、図１に示すように、受け治具３にレーザ加工対象の鏡筒１を上向きに固定し、この鏡筒１の孔部４にレンズ５を嵌め込み、調芯を行う。この調芯の結果、隙間６は数１０μｍ〜数μｍとなる。そして、レーザ加工装置１１から照射されるレーザ光Ｌを水平位置から上方へα（１５°〜３０°）傾けた状態で、レーザ光Ｌの集光部Ｍが鏡筒１のかしめ面２Ａの中央部Ｘ位置に合うように、そしてスロー方向のレーザ光Ｌが水平となるように、レーザ加工装置１１を調整する。
【００２４】
そして、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３によりカメラ用レンズ５をかしめる際、かしめ面２Ａの中央部Ｘに窒素ガスを噴き付けた窒素ガス雰囲気の中で、レーザ光Ｌを、水平位置から上方へα（１５°〜３０°）傾けた状態で、集光部Ｍであるかしめ面２Ａの中央部Ｘ位置に対してスロー方向のレーザ光Ｌが水平となりファースト方向のレーザ光Ｌが集光するよう照射する。ファースト方向のレーザ光Ｌのビーム幅Ｂ（約２０μｍ）が集光部である中央部Ｘの高さ方向の幅となる。
【００２５】
このときの、レーザ駆動回路３１の作用を説明する。
レーザ光Ｌを出射するためにレーザ駆動回路３１を作動させる際、通常市販されている安価な絶縁型スイッチング電源（図示せず）を用いて、給電線２４を介してレーザ駆動回路３１のワット級ワンチップ半導体レーザ１３に電圧の供給を行う。ここで、レーザ駆動回路３１はスロースタート回路３５を備えているため、絶縁型スイッチング電源より入力された電圧は、所定の値まで徐々に増加されてワット級ワンチップ半導体レーザ１３などへ印加される。これにより、絶縁型スイッチング電源によるワット級ワンチップ半導体レーザ１３の安定した作動が可能となる。
【００２６】
上述の如くワット級ワンチップ半導体レーザ１３は、レーザ光Ｌをかしめ面２Ａへ出力するとともに、フォトダイオード２８に対して光信号を出力し、この光信号を受けたフォトダイオード２８は、その光信号を電気信号に変換してフォトカプラ３２へ電流Ｉ２を流す。
【００２７】
これらフォトダイオード２８とフォトカプラ３２の接続点であるＡ点の電位は、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力の変化に伴い変化する前記電流Ｉ２、およびＥ／Ｏ変換回路３３からの動作電流により変動する。
【００２８】
ｉ．Ｅ／Ｏ変換回路３３から、フォトカプラ３２内のＬＥＤ３２Ａへ高速強度変調をかけた動作電流が出力されると、前記動作電流はＬＥＤ３２Ａにより光信号に変換され、その光信号に応じてフォトカプラ３２のフォトトランジスタ３２Ｂにより前記電流Ｉ２は調整され電流Ｉ３として抵抗３９へ流れ、このときＡ点の電位は前記動作電流の変調に応じて高速で変動する。また入力端子ＳＩＧから入力された指令データに応じて前記高速強度変調をかけた動作電流の実効値が増加（減少）されると、Ａ点の電位が増加（減少）する。
【００２９】
このとき、ＡＰＣ回路３４は、Ａ点の電位の変動に応答して第１トランジスタ１７Ａを駆動してワット級ワンチップ半導体レーザ１３へ供給する電流Ｉ１を変動させ、レーザ光の光出力（強度）を前記動作電流の変調に応じて高速で変動させるとともに、高速強度変調をかけた動作電流が増加（減少）し、Ａ点の電位が増加（減少）すると、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３へ供給する電流Ｉ１を増加（減少）させ、前記指令データに応じた出力を、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３より出力させる。このように、ＡＰＣ回路３４は、常にＥ／Ｏ変換回路３３から出力される動作電流により定められた電位（以下、基準電位と称す）に応答して、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力を制御している。
【００３０】
ii．ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力が周囲温度により変化すると、フォトダイオード２８の電気信号が変化し、これに起因してＡ点の電位が変化する。周囲温度が上昇（下降）し、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力が減少（増加）すると、逆にＡ点の電位は増加（減少）する。
【００３１】
このようにレーザ光の光出力が減少（増加）し、Ａ点の電位が増加（減少）すると、ＡＰＣ回路３４は、第１トランジスタ１７Ａのベース電流に対して電流制御を行い、第１トランジスタ１７Ａへ流れる電流Ｉ１を増加（減少）させ、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力を増加（減少）させる。したがって周囲温度が変化しても、フォトダイオード２８の受光出力電圧、すなわちレーザ光の光出力が一定に維持される。
【００３２】
以上のように、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力の変化（フォトダイオード２８によりフィードバックされる周囲温度の変動に伴う光出力の変化）、およびＥ／Ｏ変換回路３３からの動作電流の変化（指令データの変更）によるＡ点の電位の変動に基づいて、ＡＰＣ回路３４により第１トランジスタ１７Ａが駆動されてワット級ワンチップ半導体レーザ１３へ供給される電流Ｉ１が制御され、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の光出力が制御されている。
【００３３】
レーザ加工装置１１のワット級ワンチップ半導体レーザ１３から出射されるレーザ光Ｌの入出力特性図を図５に示す。
上述した制御を行うことにより、図５に示すように、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３の入力電圧の上昇に比例して、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３から出力されるレーザ光の出力を上昇させることができ、すなわち入力電圧−光出力特性図において直線性をもたせたグラフを得ることができるため、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３から安定したレーザ光Ｌを出射することができる。
【００３４】
レーザ加工装置１１のワット級ワンチップ半導体レーザ１３から出射されるレーザ光Ｌの強度変動図を図６に示す。
図６に示すように、上記動作電流はＥ／Ｏ変換回路３３によって高速強度変調がかけられ、光出力を短時間で最高値まで上昇させており、最高値で融点に達し、最低値で分解溶融点以下となるよう、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３からレーザ加工対象物１へ高速強度変調をかけたレーザ光が出射されている。これにより、集光部Ｍの周囲へ伝熱する前に融点に達するため、すなわち集光部Ｍの周囲への伝熱を小さくすることができるため、レーザ加工対象物１に対してこげをつくることなく、安定して強く溶かすことができ、したがって熱影響を減らして集光部Ｍにおける溶け込みを深くすることができる。
【００３５】
レーザ加工装置１１のワット級ワンチップ半導体レーザ１３から出射されるレーザ光Ｌの温度−光出力特性図を図７および図８に示す。
図７に示すように、広い温度範囲に亘って定光出力を行えるよう、周囲温度変化にともなって第１トランジスタ１７Ａのベース電流をＡＰＣ回路３４によって自動的に変化させることにより、すなわちＡ点の電位をフィードバックしてワット級ワンチップ半導体レーザ１３を制御することにより、所定時間内に５℃前後から３５℃前後まで上昇させた後、再び５℃前後まで下降させた場合、すなわち４０度変動環境においても、レーザ光Ｌの出力の誤差を±２％以内とすることができ、また、図８に示すように、温度調整が行われない状況のもと時間が経過してもレーザ光Ｌの出力の誤差を１％以内とすることができ、また絶縁型スイッチング電源によるワット級ワンチップ半導体レーザ１３の安定した作動が可能となる。
【００３６】
以上のように実施の形態によれば、Ｅ／Ｏ変換回路３３から高速強度変調をかけた動作電流をフォトカプラ３２へ出力することにより、ワット級ワンチップ半導体レーザ１３から高速強度変調をかけたレーザ光が出力され、よって上述したように集光部Ｍの周囲への伝熱を小さくすることができるため、レーザ加工対象物１に対してこげをつくることなく、安定して強く溶かすことができ、また光出力の変動がフォトダイオード２８によりフィードバックされる周囲温度の変動に伴う光出力の変動が補償されるため、融点と分解溶融点との温度差が小さい樹脂に対して、安定した樹脂接合を行うことができる。
【００３７】
また、実施の形態によれば、レーザ駆動回路３１はスロースタート回路３５により、絶縁型スイッチング電源より入力された電圧を所定の値まで徐々に増加させることができるため、絶縁型スイッチング電源によるワット級ワンチップ半導体レーザ１３の安定した作動が可能となる。
【００３８】
また、実施の形態によれば、ファースト方向のレーザ光Ｌの発光部における光軸センタ２２を中心としたビーム拡散角において、３０°〜９０°の範囲内に位置する場所、すなわち本体１２内におけるレーザ光Ｌの光軸センタ２２から３０°〜９０°上方に位置する場所にフォトダイオード２８を配置させ、その配置場所をレーザ発振領域Ａ、すなわちＬＥＤモードでない領域とすることにより、フォトダイオード２８がレーザ光Ｌの戻光の影響を受けることを回避することができる。
【００３９】
また、実施の形態によれば、フォトダイオード２８がレーザ光Ｌ（戻光）の影響を受けず遮光されることにより、レーザ駆動回路３１による自動電流制御動作（ＡＣＣ動作ともいう）を正確に実行することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、物質を融点と分解点との温度差の小さい熱可塑性樹脂としているが、このような可塑性樹脂に限ることはなく、融点と沸点との温度差の小さい金属、たとえば亜鉛ダイキャストなどでもよい。
【００４１】
また本実施の形態では、フォトカプラ３２の発光素子としてＬＥＤ３２Ａ、受光素子としてフォトトランジスタ３２Ｂが使用されていたが、これに限るものではなく、受光素子がフォトダイオードやフォトサイリスタなどで構成されたフォトカプラを使用してもよい。
【００４２】
また本実施の形態では、Ｅ／Ｏ変換回路３３は、本体１２内に設けられていたが、これに限るものではなく、本体１２の外部に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態におけるレーザ加工装置を用いたレンズ固定装置の概略図である。
【図２】同レーザ加工装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】同レーザ加工装置のレーザ駆動回路の構成図である。
【図４】同レーザ加工装置の発光部におけるレーザ光のファースト方向の強度分布図である。
【図５】同レーザ加工装置のワット級ワンチップ半導体レーザから出射されるレーザ光の入出力特性図である。
【図６】同レーザ加工装置のワット級ワンチップ半導体レーザから出射されるレーザ光の強度変動図である。
【図７】同レーザ加工装置のワット級ワンチップ半導体レーザから出射されるレーザ光の温度−光出力特性図である。
【図８】同レーザ加工装置のワット級ワンチップ半導体レーザから出射されるレーザ光の温度−光出力特性図である。
【図９】従来のレーザ加工装置のレーザ駆動回路の構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１        レーザ加工装置
１２        本体
１３        ワット級ワンチップ半導体レーザ（ワンチップ半導体レーザ光源）
１７        パワートランジスタ（駆動素子）
２２        光軸センタ
２８        フォトダイオード（光変換素子）
３１        レーザ駆動回路
３２        フォトカプラ（電気−光変換素子）
３２Ａ      ＬＥＤ（発光素子）
３２Ｂ      フォトトランジスタ（受光素子）
３３        Ｅ／Ｏ変換回路（指令回路）
３４        ＡＰＣ回路（出力制御回路）
３５        スロースタート回路
３９        抵抗
Ｌ          レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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